تطوير نظام صرف فعال للمنشآت الخرسانية

ما هو نظام الصرف الفعال للمنشآت الخرسانية؟

خلال مواسم الأمطار، يزداد خطر تسرب المياه إلى الهيكل مع ارتفاع منسوب المياه الجوفية. حيث تدخل هذه المياه كتسرب أو تسرب وتتلف الهيكل الداخلي بسبب التآكل. بشكل عام، قضبان حديد التسليح المتآكلة هي المسؤولة عن انهيار الهيكل حيث لا يمكن ترميمها بمجرد الصدأ.

في بعض الأحيان، يجب أن يقع الجزء الصالح للخدمة من الهيكل في منطقة قريبة من الماء. ومن ثم، في مثل هذه الحالات، يصبح من الضروري تصميم منشأة مقاومة للماء تمامًا وتمنع دخول الماء بشكل فعال. حيث أنه عند إنشاء منشأة تحت الماء، يجب وضع أحكام لتقييد الدخول الكامل للمياه في الهيكل.

في هذه المقالة، سيكون تركيزنا الرئيسي على توفير نظام صرف كامل. وبعد ذلك، سيكون التركيز على عملية بناء مرفق الصرف الصحي. حيث أنه بشكل عام، يتكون مرفق الصرف من نظام مرشح ونظام قناة وغرفة تجميع ووحدة التخلص.

تقنيات البناء للصرف الفعال للمنشآت الخرسانية:

فيما يلي وصف لتقنيات البناء لتجنب دخول الماء المتسرّب إلى الهيكل:

1-أساسات المصارف الفعال للمنشآت الخرسانية:

عندما يرتفع منسوب المياه الجوفية إلى مستوى الأساس أو أعلى من مستوى الأساس، يجب عمل مخصص لإزالة المياه من قرب الهيكل. بحيث عندما لا يكون عمق منسوب المياه الجوفية أعلى بكثير من مستوى الأساس، يجب توفير مصارف الأساس. وتعتبر مصارف الأساس مفيدة جدًا في إزالة المياه من المنطقة المجاورة لمستوى القاعدة.

1- آلية عمل أساسات المصارف الفعال للمنشآت الخرسانية:

يتكون مصرف الأساس من نظام مرشح متصل بالأنابيب المثقبة من جانب واحد. حيث تتمثل وظيفة نظام الترشيح في مرفق الصرف في تجنب تآكل التسرب بسبب التدفق الثقيل للمياه من تحت الأرض أثناء هطول الأمطار الغزيرة. وسوف تتلامس المياه الجوفية بعد ذلك مع الأنابيب المثقبة وسيتم توجيهها نحو غرفة التجميع حيث ستدخل إلى وحدة التخلص.

يمكن أن تكون وحدة التخلص من الأنابيب ذات قطر أكبر من الأنابيب المثقوبة. وقد تعمل وحدة التخلص هذه على مبدأ تدفق الجاذبية حيث يتم توصيلها بنظام تصريف العواصف أو البئر الجاف، وما إلى ذلك. بحيث إذا كان تدفق الجاذبية غير ممكن، فيجب تركيب نظام ضخ خارجي.

2- المصارف ذات البطانيات الفعالة للمنشآت الخرسانية:

عندما يتسلل تسرب الماء إلى بلاطة الطابق السفلي، يجب توفير مصرف شامل. حيث تقوم المصارف المغطاة بإزالة الماء مع الحفاظ على الاستمرارية أسفل بلاطة أرضية الطابق السفلي. لذلك، فهو يقلل من قوة الرفع ويزيد من ثبات الهيكل.

1- آلية عمل المصارف ذات البطانيات الفعالة للمنشآت الخرسانية:

تتكون آلية الصرف الشامل من طبقتين مرشح. حيث تتكون طبقة المرشح الخارجية من مادة متدرجة بدقة، ويتكون المرشح الداخلي من مادة متدرجة خشنة. كما تعمل طبقات المرشح هذه ضد الضغط الهيدروليكي المتغير أثناء التدفق الثقيل للمياه إلى بلاطة أرضية الطابق السفلي. علاوة على ذلك، فإنّ الطبقة الأعمق ستوجه الماء نحو غرفة التجميع.

بشكل عام ، تقع غرفة التجميع في الجانب السفلي من بلاطة أرضية الطابق السفلي. من غرفة التجميع، يتم ضخ المياه والتخلص منها إلى مرفق تصريف مياه الأمطار. وتعتبر المصارف ذات البطانيات مفيدة جدًا في حالة بناء السد وأيضًا تحت سطح الرصيف.

في حالة سدود البناء، يتم توفيرها تحت أرضية السد لتقليل تأثير ضغط رأس التسرب. كما في الأرصفة، يتم تثبيتها أسفل الطبقة الأساسية وتكون فعالة جدًا في تقليل التدفق الشعري الصاعد، والذي يمكن أن يؤدي بخلاف ذلك إلى تكوين الحفرة.

3- المصارف المعترضة الفعالة للمنشآت الخرسانية:

يتم توفير المصارف المعترضة في الطرق السريعة والممرات. ويجب أن يكون بناء المصارف الاعتراضية موازية للكتف. كما أن الغرض الرئيسي من هذه المصارف هو تقليل حركة المياه إلى ما دون مستوى معين من مسار قاعدة الرصيف.

تعتبر المصارف المعترضة فعالة جدًا في الحفاظ على التربة السفلية والقاعدة جافة. لذلك، فإنّها تحقق المتطلبات المرضية لمعايير القوة والاستقرار. كما أنها فعالة في الحفاظ على تدفق المياه السطحية أو الجوفية، في محاولة للدخول إلى سطح القاعدة. هذه هي الطريقة التي تمنع بها المصارف تطور ضغط المياه المسامي الزائد وتقليل فرص تآكل التسرّب.

4- ألواح الصرف الفعالة للمنشآت الخرسانية:

في حالة اختراق الرطوبة لجدران الأساس بسبب حركة تدفق المياه الجوفية، فسوف يتدهور الوضع أثناء هطول الأمطار الغزيرة حيث يبدأ المز الفعالة للمنشآت الخرسانية والمزيد من الرطوبة في دخول جدار الأساس وبالتالي تقليل قوة الأساس. كما أنه تلعب ألواح الصرف دورًا فعالًا في عزل الجدران وتقليل ضغط المياه المتراكم في المسام. وهي متوفرة في شكلين: الشكل الأكثر شيوعًا هو لوحة التصريف ذات الوجهين، والآخر هو لوحة التصريف أحادية الجانب.

1- لوحة الصرف على الوجهين الفعالة للمنشآت الخرسانية:

يتكون هذا اللوح من الطبقة الداخلية من الخرسانة المغطاة بغشاء بلاستيكي، يعمل بمثابة قلب اللوح. علاوة على ذلك، يشتمل القلب البلاستيكي على حشو جيوتكستايل غير منسوج على كلا الجانبين. بالإضافة إلى ذلك، فهي تحتوي على غطاء للأنبوب المثقوب الذي يمكن من خلاله إخراج المياه التي تم تصريفها. كما أنه يتم استخدامها للحماية من التسرب في الأساسات والجدران الاستنادية والأنفاق ودعامات الجسور، إلخ.

2- لوحة الصرف من جانب واحد الفعالة للمنشآت الخرسانية:

إنّها مفيدة للحماية من مياه الصرف في الاتجاه الأفقي، كما هو الحال في أسطح الأسطح الخارجية والحدائق متعددة المستويات وألواح الأرضيات وأغطية مكبات النفايات، إلخ. حيث أنه عملها مشابه للوحة ذات الوجهين. ومع ذلك، فإنّ الاختلاف الوحيد هو أن طبقة التكسية الأرضية متصلة فقط بجانب واحد من اللوحة، ممّا يؤدي إلى تدفق المياه عبر جانب واحد. ويمكن جمع المياه والتخلّص منها بمساعدة أنبوب مثقوب.

أسئلة وأجوبة حول تطوير نظام صرف فعال للمنشآت الخرسانية:

1- ما هي الآثار السلبية لاستخدام نظام الصرف؟

إذا تم تركيب نظام الصرف في منطقة من التربة القابلة للانضغاط، فإنّ انخفاض ضغط المياه المسامية سيزيد من الضغط الفعال على حبيبات التربة. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي الزيادة في الضغوط الفعالة إلى توحيد طبقات التربة. وبالتالي يمكن أن يتسبب التوحيد في التراجع في تلك المنطقة بالذات.

2- ما هي أهمية نظام الفلتر في المصارف؟

الفلتر هو أهم مكون في نظام الصرف، وَِالذي يمنع نظام الصرف من فشل الأنابيب. إذا لم يتم تثبيت نظام الفلتر المناسب، فإنّ تآكل التربة المحيطة يمكن أن يؤدي إلى تكوين تجويف. وبالتالي فإنّ تشكيل التجويف يبدأ في عملية فشل الأنابيب، ممّا قد يؤدي إلى انهيار الهيكل. كما أنه قد يؤدي تآكل التربة أيضًا إلى فشل الأرصفة والأرضيات السفلية. ويتم ملاحظة هذه الظاهرة في الغالب في التربة الرملية.